1563 skickades han för att upprätta frieriet mellan Erik och prinsessan Kristina av Hessen, men blev i Danmark kvarhållen under två år tillsammans med sin brorson Erik Abrahamsson Leijonhufvud, då nordiska sjuårskriget utbröt mellan Sverige och Danmark.Erik XIV misstänkte honom vid hans frigivning och lät fängsla honom. Han fördes till Uppsala, men lyckades undgå dödsstraffet, i motsats till Sturarna vid Sturemorden. Erik hade nämligen befallt att endast "herr Sten" skulle skonas, och då knektarna på Uppsala slott var tveksamma om vem kungen menat, Sten Eriksson eller Sten Axelsson Banér, fick bägge behålla livet.
Vid hertigarnas (senare Johan III och Karl IX) uppror övergick Sten Eriksson på deras sida och åtog sig tillsammas med Pontus De la Gardie att ta Erik XIV tillfånga i Stockholm. Erik, som var i kyrkan, skyndade till slottet, och när Sten Eriksson försökte hindra honom i flykten sårades han av en drabant med en hillebard den 29 september 1568 så svårt att han avled en vecka senare.